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基于量子点@有序介孔复合材料的Micro⁃LED色转换特性

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发光学报 2024年第1期45卷 59-68页

作者：陈晓钢赵梦云蔡俊虎李恭明查楠叶芸徐胜郭太良陈恩果福州大学物理与信息工程学院平板显示技术国家和地方联合工程实验室福建福州350108 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福建福州350108

量子点(Quantum dots)由于具有优异的光电特性,广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域,它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro-LED全彩化显示技术无需巨量转移,有望实现大规模量产,然而,量子点在... 详细信息

量子点(Quantum dots)由于具有优异的光电特性,广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域,它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro-LED全彩化显示技术无需巨量转移,有望实现大规模量产,然而,量子点在高强度Micro-LED出光激发下的性能和寿命仍存在局限。基于此,本文研究了基于量子点@有序介孔(QDs@SBA-15)复合材料的Micro-LED色转换技术及其特性,有序介孔分子筛载体独特的孔道结构不仅能够有效提升Micro-LED色转换和光提取效率,且致密的有序介孔材料也一定程度上保障了量子点的稳定性。首先,通过时域有限差分方法(FDTD)建立了Micro-LED仿真模型,探究量子点粒径和有序介孔材料的孔径对光提取效率的影响;基于仿真结果指导,进一步采用物理共混法制备了QDs@SBA-15复合材料,通过透射光谱、荧光激发光谱、紫外-可见光吸收谱等手段对其进行表征并确定浓度配比;最后,将该复合材料与聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合固化成膜,并研究了其光致发光性能。实验结果发现,量子点粒径和介孔材料孔径的匹配度以及量子点和有序介孔材料的比例浓度是影响QDs@SBA-15复合材料发光效率及Micro-LED色转换性能的关键因素;通过优化,所得复合材料可获得优异的发光性能以及良好的环境稳定性,相比于纯量子点色转换层,复合材料的光提取效率提升了81.73%,复合材料的环境稳定性提升了14.33%,以Micro-LED作为蓝光光源组成的三基色发光器件工作色域达到了104.52%NTSC。本研究为量子点色转换Micro-LED显示技术提供了理论指导,为实现Micro-LED全彩化开辟了新路径。

关键词：量子点有序介孔材料色转换 Micro-LED

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面向神经形态显示的有机电子材料与器件

中国科学：化学 2024年第4期54卷 510-520页

作者：刘帅张翔鸿刘狄吴炳坤陈惠鹏福州大学国家与地方平板显示技术联合工程实验室光电显示研究所福州350002 福建省光电子信息科技创新实验室福州350100

数字化时代,高度信息化已成为日常生活的常态.显示技术在人机交互中扮演着至关重要的角色.然而,传统的智能显示技术逐渐难以适应日益复杂的人机交互环境.在这一背景下,神经形态技术作为一种新兴的前沿技术,弥补了现有显示技术的不足之处... 详细信息

数字化时代,高度信息化已成为日常生活的常态.显示技术在人机交互中扮演着至关重要的角色.然而,传统的智能显示技术逐渐难以适应日益复杂的人机交互环境.在这一背景下,神经形态技术作为一种新兴的前沿技术,弥补了现有显示技术的不足之处.通过将神经形态技术与传统显示技术有机结合,可以充分发挥其在传感、驱动和显示方面的巨大优势.有机电子器件具有低制备成本、材料多样性等优势,能赋予基于其构建的神经形态器件丰富的功能性.因此,神经形态显示有望成为有机电子学未来在显示技术发展的重要方向之一,可以为日益复杂的人机交互环境提供更出色的解决方案.本综述全面总结了有机神经形态技术在显示技术中的最新进展,归纳了其在神经形态显示中的3个重要发展方向,并探讨了其最先进的设计和未来可能的发展.

关键词：神经形态器件神经形态显示显示技术有机发光突触人工神经元

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Ce^(3+)–Eu^(3+)共掺Y_(3)Al_(5)O_(12)透明陶瓷荧光性能

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硅酸盐学报 2024年第3期52卷 783-793页

作者：肖煌盛林雨晴邓志强杨玉娟陈剑邓种华黄集权郭旺中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室福州350002 福建师范大学化学与材料学院福州350007 福建省光电信息科技创新实验室福州350108 福州大学化学学院福州350002 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

Y3Al5O12:Ce^(3+)(YAG:Ce^(3+))发射谱中红光成分的不足导致了白光LED色温偏高且显色性较差,一种解决方案是引入能发射红光的激活离子与Ce^(3+)共掺杂以使YAG:Ce^(3+)发射谱红移。本工作报道了Ce^(3+)–Eu^(3+)共掺Y_(3)Al_(5)O_(12)(YAG:Ce^(3+)/Eu^(3+))透明陶瓷的制备、结构和荧光性能。该材料体系在Eu含量高达25%时仍保持纯石榴石相结构,且Eu^(3+)的荧光猝灭浓度高达9%左右,比Pr^(3+)和Sm^(3+)等离子更适合用作YAG的红光发射激活剂。YAG:Ce^(3+)/Eu^(3+)透明陶瓷在蓝光(如442和466 nm)激发下的Ce^(3+)荧光发射随着Eu含量的增加而急剧下降,但在紫外光(363 nm)激发下Ce^(3+)的荧光衰减在一定程度上可被Eu^(3+)发射的增强所弥补,从而可以在保持较强荧光发射的同时使YAG:Ce^(3+)的发射光谱逐步红移到橙红光区。YAG:Ce^(3+)/Eu^(3+)透明陶瓷能够强烈吸收380~405 nm的近紫外光并将之高效转化为红光,且荧光光谱热稳定性优异,适合用作近紫外LED芯片激发的红光发射荧光材料。同时,荧光发射强度及发射谱中的不同发射峰的强度比值均随温度线性变化,在荧光温度计领域具有潜在的应用前景。

关键词：铈铕共掺钇铝石榴石透明陶瓷荧光性能热猝灭

基于BiLevelNet的实时语义分割算法

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光电工程 2024年第5期51卷 21-33页

作者：吴马靖张永爱林珊玲林志贤林坚普福州大学先进制造学院福建泉州362200 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116

针对语义分割网络参数量过大导致其难以部署在内存受限的边缘设备等问题,本文提出一种基于BiLevelNet的轻量级实时语义分割算法。首先,利用空洞卷积扩大感受野,并结合特征复用策略增强网络的区域感知能力。接着,嵌入两阶段的PBRA注意力... 详细信息

针对语义分割网络参数量过大导致其难以部署在内存受限的边缘设备等问题,本文提出一种基于BiLevelNet的轻量级实时语义分割算法。首先,利用空洞卷积扩大感受野,并结合特征复用策略增强网络的区域感知能力。接着,嵌入两阶段的PBRA注意力机制,建立远距离相关物体之间的依赖关系以增强网络的全局感知能力。最后,引入结合浅层特征的FADE算子以改善图像上采样效果。实验结果表明,在输入图像分辨率为512×1024的情况下,本文网络在Cityscapes数据集上以121 f/s的速率获得了75.1%的平均交并比,模型大小仅为0.7 M。同时在输入图像分辨率为360×480的情况下,在Camvid数据集上取得68.2%的平均交并比。同当前其他实时语义分割方法相比,该网络性能取得速度与精度的均衡,符合自动驾驶应用场景对实时性的要求。

关键词：实时语义分割自动驾驶深度学习自注意力上采样

基于内场发射原理的无载流子注入型量子点发光器件光电性能研究

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真空科学与技术学报 2024年

作者：谢彪吴朝兴郭太良福州大学物理与信息工程学院中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室)

工作于无载流子注入工作模式下的量子点电致发光器件因其简单的结构而受到关注。由于没有外部载流子参与电致发光，揭示该器件稳定工作时所需载流子的来源对于理解器件工作机理、优化器件结构具有重要价值。本文研究了多层量子点薄膜在... 详细信息

工作于无载流子注入工作模式下的量子点电致发光器件因其简单的结构而受到关注。由于没有外部载流子参与电致发光，揭示该器件稳定工作时所需载流子的来源对于理解器件工作机理、优化器件结构具有重要价值。本文研究了多层量子点薄膜在无载流子注入工作模式下的光电特性，实验结果表明：发光强度会随着交流驱动电压的幅度的增加迅速增加到一个最大值，然后逐渐降低；同样地，发光强度会随着交流驱动频率的增加而增加，然后逐渐降低。此外，在不用电压和频率下该发光谱具有完全相同的中心波长和半峰宽。结合量子点之间存在的绝缘有机配体环境，提出了基于内场发射原理的多层量子点无载流子注入发光模型。该研究有望为获得先进量子点发光技术提供参考。

关键词：电致发光量子点 ,能量势垒 ,无载流子注入

级联残差优化Transformer网络的图像超分辨率重建

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光学精密工程 2024年第12期32卷 1902-1914页

作者：林坚普吴镇城王崑赋林志贤郭太良林珊玲福州大学先进制造学院福建泉州362252 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116 福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

为了扩展图像超分辨率算法中卷积神经网络在多个尺度特征上的自适应学习能力,提升网络性能,本文提出一种基于级联残差方法的Transformer网络优化结构进行图像超分辨率重建。首先,该网络采用级联残差结构,增强了网络对低阶和中阶特征的... 详细信息

为了扩展图像超分辨率算法中卷积神经网络在多个尺度特征上的自适应学习能力,提升网络性能,本文提出一种基于级联残差方法的Transformer网络优化结构进行图像超分辨率重建。首先,该网络采用级联残差结构,增强了网络对低阶和中阶特征的迭代复用和信息共享能力;其次,将通道注意力机制引入Transformer结构中,增强网络的特征表达和自适应学习通道权重的能力;最后,优化Transformer网络结构中的感知模块为级联感知模块,扩展网络深度,增强模型的特征表达能力。在数据集Set5,Set14,BSD100,Urban100和Manga109上进行放大2倍、3倍和4倍的重建测试并与主流方法进行对比,客观评价结果表明,在4倍放大因子的Set5数据集下,本文方法所得图像的峰值信噪比对比其他主流方法平均值提升1.14 dB,结构相似度平均值提升0.019。结合主观评价结果表明,本文方法相比其他主流方法的图像重建效果更好,恢复得到的图像纹理细节更清晰。

关键词：卷积神经网络图像超分辨率重建残差网络 Transformer 注意力机制

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基于感知和记忆的视频动态质量评价

电子学报 2024年

作者：林丽群暨书逸何嘉晨赵铁松陈炜玲郭宗明中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福州大学物理与信息工程学院福建省媒体信息智能处理与无线传输重点实验室北京大学王选计算机研究所

由于网络环境的多变性，视频播放过程中容易出现卡顿、比特率波动等情况，严重影响了终端用户的体验质量.为优化网络资源分配并提升用户观看体验，准确评估视频质量至关重要.现有的视频质量评价方法主要针对短视频，普遍关注人眼视觉感... 详细信息

由于网络环境的多变性，视频播放过程中容易出现卡顿、比特率波动等情况，严重影响了终端用户的体验质量.为优化网络资源分配并提升用户观看体验，准确评估视频质量至关重要.现有的视频质量评价方法主要针对短视频，普遍关注人眼视觉感知特性，较少考虑人类记忆特性对视觉信息的存储和表达能力，以及视觉感知和记忆特性之间的相互作用.而用户观看长视频的时候，其质量评价需要动态评价，除了考虑感知要素外，还要引入记忆要素.为了更好地衡量长视频的质量评价，本文引入深度网络模型，深入探讨了视频感知和记忆特性对用户观看体验的影响，并基于两者特性提出长视频的动态质量评价模型.首先，本文设计主观实验，探究在不同视频播放模式下，视觉感知特性和人类记忆特性对用户体验质量的影响，构建了基于用户感知和记忆的视频质量数据库（Video Quality Database with Perception and Memory,PAM-VQD）；其次，基于PAM-VQD数据库，采用深度学习的方法，结合视觉注意力机制，提取视频的深层感知特征，以精准评估感知对用户体验质量的影响；最后，将前端网络输出的感知质量分数、播放状态以及自卡顿间隔作为三个特征输入长短期记忆网络，以建立视觉感知和记忆特性之间的时间依赖关系.实验结果表明，所提出的质量评估模型在不同视频播放模式下均能准确预测用户体验质量，且泛化性能良好.

关键词：视觉感知特性记忆效应体验质量深度学习注意力机制

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量子点微显示技术的发展与挑战

中国激光 2024年

作者：钟超胡海龙郭太良李福山福州大学光电显示技术研究所福建省光电信息科技创新实验室

显示器作为信息传递的载体，对于我们生活工作至关重要，随着信息时代的发展，对显示质量提出了更高要求，显示单元逐渐趋向于微小化以满足信息交互的需要。并且随着“元宇宙”和虚拟/增强现实(VR/AR)等新型概念与技术的推动下，微显示... 详细信息

显示器作为信息传递的载体，对于我们生活工作至关重要，随着信息时代的发展，对显示质量提出了更高要求，显示单元逐渐趋向于微小化以满足信息交互的需要。并且随着“元宇宙”和虚拟/增强现实(VR/AR)等新型概念与技术的推动下，微显示技术蓬勃发展。而量子点作为微小的发光单元，其具有独特的性能优势，包括高色纯度，高量子产率以及可调的发光峰等，其性能几乎不受发光单元尺寸影响，是实现高性能微显示的有效途径。本文将全面探讨近年来量子点微显示技术发展现状，包括图案化技术、全彩化技术以及图案化器件的性能研究和驱动策略，并全方位讨论其应用前景以及目前所面临的主要挑战。本综述将对量子点微显示的研究提供参考价值。

关键词：量子点微显示图案化技术全彩化技术

准连续c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器的偏振操控

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 58-66页

作者：佘凯谢鹏建周鹏斐魏勇许珊李丙轩张戈福州大学化学学院福建福州350108 中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室福建福州350002 中国科学院大学福建学院福建福州350002 福建师范大学化学与材料学院福建福州350117 湖南理工学院物理与电子科学学院湖南岳阳414006 湖北文理学院低维光电材料与器件湖北省重点实验室湖北襄阳441053 福建省光电信息科技创新实验室福建福州350108

通过构建谐振腔模型,分析了各向同性固体激光器中两个本征模式相干叠加后的光斑奇异特征。并且实验验证了在不使用任何特定的腔内光学偏振选择元件的情况下,在二极管泵浦的准连续c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器中可以有效操控1.6μ... 详细信息

通过构建谐振腔模型,分析了各向同性固体激光器中两个本征模式相干叠加后的光斑奇异特征。并且实验验证了在不使用任何特定的腔内光学偏振选择元件的情况下,在二极管泵浦的准连续c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器中可以有效操控1.6μm输出激光的偏振态。实现了从部分偏振态转化成稳定的线偏振态,其线偏振方向为可切换的正交特殊情况,均具有21 dB的偏振消光比。同时通过光斑对比,验证了激光器的线偏振输出来源于两个正交本征模式的相干叠加。文中为c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器线偏振光的直接输出与偏振态的调控提供了可靠的方案。

关键词：固体激光器偏振调控 c切Er Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4) 准连续泵浦光束轮廓